教科版 高中物理 必修二 第二章 匀速圆周运动 寒假复习题(解析版)

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教科版 高中物理 必修二 第二章 匀速圆周运动 寒假复习题

本试卷分第Ⅰ卷和第Ⅱ卷两部分，共100分，考试时间150分钟。

分卷I

一、单选题(共10小题,每小题4.0分,共40分)

1.游客乘坐过山车，在圆弧轨道最低点处获得的向心加速度大小为20 m/s2，g取10 m/s2，那么此位置座椅对游客的作用力大小相当于游客重力的( ) A． 1倍 B． 2倍 C． 3倍 D． 4倍 【答案】C

【解析】游客乘过山车在圆弧轨道最低点受力分析如图所示，

由牛顿第二定律得：FN－mg＝ma向， 则FN＝mg＋2mg＝3mg.

2.几个同学对生活中的圆周运动的认识进行交流．

甲说：“洗衣机甩干衣服的道理就是利用了水在高速旋转时会做离心运动．” 乙说：“火车转弯时，若行驶速度超过规定速度，则内轨与轮会发生挤压．” 丙说：“汽车过凸形桥时要减速行驶，而过凹形桥时可以较大速度行驶．”

丁说，“我在游乐园里玩的吊椅转得越快，就会离转轴越远，这也是利用了离心现象．” 你认为正确的是( ) A． 甲和乙 B． 乙和丙 C． 丙和丁 D． 甲和丁 【答案】D

【解析】洗衣机脱水利用了水在高速旋转，附着力小于向心力时做离心运动．故甲的说法正

确．火车转弯时需要的向心力由重力的与支持力的合提供，若行驶速度超过规定速度，则需要的向心力大于合力，不足的向心力要有外轨道提供，故会挤压外轨道，故乙的说法错误．汽车速度非常快时，过凸形桥会飞出去，这是因为离心运动，如汽车过凸形桥时要减速行驶；而过凹形桥速度非常快时，过凹形桥会爆胎，故丙的说法也是错误的．游乐园里玩的吊椅转得越快，需要的向心力越大，外力不够提供时，就会做离心运动，离转轴就越远．故丁的说法正确．故D正确． 3.如图所示，一个内壁光滑的圆锥筒，其轴线垂直于水平面，圆锥筒固定不动．有一质量为m的小球A紧贴着筒内壁在水平面内做匀速圆周运动，筒口半径和筒高分别为R和H，小球A所在的高度为筒高的一半．已知重力加速度为g，则( )

A． 小球A做匀速圆周运动的角速度ω＝

B． 小球A受到重力、支持力和向心力三个力作用 C． 小球A受到的合力大小为

D． 小球A受到的合力方向垂直筒壁斜向上 【答案】A

【解析】小球在光滑圆锥桶内壁受到自身重力竖直向下和内壁支持力垂直内壁向上，如图所示．二力的合力提供向心力，所以小球只受到两个力的作用选项B错．小球在水平面内做匀速圆周运动，所以重力和支持力的合力指向水平面内圆周运动的圆心，选项D错．根据几何关系可得合力F＝mgtanθ＝心力有

，选项C错．根据几何关系，小球做圆周运动的半径为，根据合力提供向

，选项A对．

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＝mω，计算得ω＝

4.如图所示，为自行车的传动机构，行驶时与地面不打滑．a、c为与车轴等高的轮胎上的两点，d为轮胎与地面的接触点，b为轮胎上的最高点．行驶过程中( )

A．c处角速度最大 B．a处速度方向竖直向下 C．b处向心加速度指向d D．a、b、c、d四处速度大小相等 【答案】C

【解析】共轴转动角速度相等，以任意一点为转轴，都是共轴转动，角速度一定相等，故A错误； 以圆心为转轴，a处速度方向竖直向下运动的同时，随着车一起向前运动，故合速度不是竖直向下，故B错误；

以圆心为转轴，b点绕轴转动的同时水平匀速前进，而b处向心加速度指向一定指向圆心，故也指向d，故C正确；

以圆心为转轴，a、b、c、d四点绕圆心转动的同时还要一起向前运动，由于绕轴转动的分速度方向不同，故各个点的线速度方向不同，大小也不同，故D错误； 故选：C.

5.质量为25 kg的小孩坐在秋千板上，小孩离系绳子的横梁2.5 m．如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5 m/s，它对秋千板的压力为( ) A． 500 N B． 300 N C． 250 N D． 600 N 【答案】A

【解析】以小孩为研究对象，根据牛顿第二定律得：FN－mg＝m 得到：FN＝mg＋m＝25(10＋

)N＝500 N

根据牛顿第三定律得，小孩对秋千板的压力是500 N.

6.甲沿着半径为R的圆周跑道匀速跑步，乙沿着半径为2R的圆周跑道匀速跑步，在相同的时间内，甲、乙各自跑了一圈，他们的角速度和线速度的大小分别为ω1、ω2和v1、v2，则( ). A．ω1>ω2，v1>v2 B．ω1<ω2，v1

【解析】由于甲、乙在相同时间内各自跑了一圈，v1＝

，v2＝

，v1

ω1＝＝，ω2＝

＝

，ω1＝ω2，故C正确．

7.圆周运动中，对于向心加速度an与r，从an＝ω2r看an与r成正比，从an＝看an与r成反比，那么( )

A．an与r成正比不对 B．an与r成反比不对 C． 两个说法都不对

D． 两种说法都对，只是条件不同说法不一样而已 【答案】C

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【解析】对于向心加速度的公式an＝ωr，当ω不变时，an与r成正比；当r不变时，an与ω成正

比；

在公式an＝中，当v不变时，an与r成反比，当r不变时，an与v成正比，故C正确． 故选：C.

8.小明同学在学习中勤于思考，并且善于动手，在学习了圆周运动知识后，他自制了一个玩具，如图所示，用长为r的细杆粘住一个质量为m的小球，使之绕另一端O在竖直平面内做圆周运动，小球运动到最高点时速度v＝

，在这点时( )

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A． 小球对细杆的拉力是B． 小球对细杆的压力是C． 小球对细杆的拉力是

D． 小球对细杆的拉力是mg 【答案】B

【解析】根据牛顿第二定律得：mg＋F＝m，代入解得：F＝－mg，知细杆对小球表现为支持力，所以小球对细杆表现为压力，大小为mg，故B正确．

9.如图所示，用细绳系一小球，使小球在水平面内做匀速圆周运动，不计空气阻力，关于小球的受